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电化学发光(Electrochemiluminescence,ECL)是指通过施加电压时,在电极表面发生电子转移反应生成物质的激发态,当物质由激发态返回基态时产生光辐射现象。ECL分析方法同时兼顾电化学手段与化学发光分析二者的优点:背景信号低、灵敏度高、线性范围宽、仪器操作简单、反应的可控性好等,广泛应用于生物分析等领域。与单组分检测相比,发展多组分分析方法具备样品通量更高、分析时间更短、灵敏度更高等优点,在生物分析和临床诊断等领域具有潜在的应用价值。本工作成功构建了双波段分辨型双组分ECL免疫传感器并应用于双组分的同时检测。1.利用单色性良好的CdSe550 λmax=550 nm)和CdTe790 dax=790 nm)量子点或纳米晶体(Nanocrystals,NCs)作为标记物,根据抗原抗体间的特异性结合设计了一种夹心型ECL免疫传感器。用实验室自主研发的双波段分辨型ECL分析仪对所构建的双组分ECL传感器进行ECL信号采集,将二向色镜引入ECL检测光路,可以将CdSe550 NCs产生的ECL辐射完全反射到达光电倍增光1(PMT1),同时将CdTe790 NCs产生的ECL辐射完全透射到达光电倍增光2(PMT2),通过ECL产生装置和检测元器PMT之间的同步设计,实现了甲胎蛋白(AFP)和癌抗原(CA125)的同步检测。这种双波段分辨型多组分ECL免疫传感策略选择性良好,NCs之间无能量转移,检测AFP和CA125的线性范围分别为5.0 g/mL～5.0 ng/mL和5.0 mU/mL～1.0 U/mL,检测限分别为1.0 pg/mL和 1.0mU/mL。2.以L-半胱氨酸为稳定剂水相合成了水溶性好、低毒环保、生物兼容性好的新型多元量子点Zn-Ag-In-S(ZAIS)NCs,并且以三丙胺(TPrA)作为阳极共反应试剂探究了ZAIS/ZnS NCs水相中的阳极ECL性能。实验结果证明,在TPrA共存的条件下,ZAIS/ZnS NCs的ECL光谱在605 nm处出现了强发射峰,与Ru(bpy)32+的ECL光谱位置接近,但是发光电位比Ru(bpy)32+更低,在0.95 V出现了一明显的ECL发光峰与CuInS2/ZnS NCs的ECL峰位置接近。值得注意的是,ZAIS/ZnS NCs的ECL强度是ZAISNCs ECL强度的6.7倍,结果证明包被ZnS壳后,可以有效降低NCs表面活性,减少NCs表面缺陷,明显提高了NCs的ECL性能。ZAIS/ZnS NCs的ECL强度是CIS/ZnS NCs ECL强度的4.2倍,说明制备的ZAIS/ZnSNCs发光性能更好,生物应用潜力更大。最后以ZAIS/ZnS NCs作为ECL发光体构建了夹心型ECL生物传感器并用于MicroRNA(miRNA-141)的高灵敏度检测,只有引入目标核酸miRNA-141时,才会引起ECL生物传感器较强的ECL信号响应,线性范围为0.1 fmol/L～20pmol/L,相关系数R2为0.998,检测限低至50 amol/L,说明制备的元量子点比传统的二元量子点在ECL领域具有极高的应用价值。